超级电容器正向取代电池的方向前进

作者：George Leopold

市场研究机构IDTechX预测，超级电容终将掠夺的锂离子等电池技术；该机构认为，在接下来的20年将会有80家左右的超级电容制造商崛起。那么，未来锂离子等电池技术的地位，会就此被超级电容取代吗？

超级电容器（supercapacitor）正向取代电池的方向前进。对比锂离子等电池技术，超级电容能提供安全性，快速充电与尺寸上的优势，同时有助于为汽车，电网与IT等多种应用复杂的电池管理系统。

特别看好此一能源储存与充电新兴技术的市场研究机构IDTechX预测，超级电容终将取缔目前的锂离子等电池技术。该机构认为，在接下来20年将会有80家左右的超级电容制造商崛起，供应一般车辆，大型巴士，磁浮列车等以电机取代引擎的应用。

值得一提的是，中国大陆市场因为电动车业者持续增加，预期到2041年大约将会有30家左右的超级电容制造商，有望先进于其他国家。

IDTechX指出，“通过改善的超级电容及衍生技术将实现庞大的商机，相关应用包括微型电网，货车，电车，卡车，重型越野车，以及使用能量收集技术的物联网（IoT）不断供电，或是医疗电子与数据中心使用的1MWh（兆瓦/小时）大型电源。”

汽车产业资深分析师Egil Juliussen曾在《 EE Times》美国版的某些集播客节目中解释了超级电容技术的潜在优势：“关于电容的好消息是，你能很快速地为它们充电，因为只需要将倒一点电流到里面，一下子就充满了；”他将这种能源技术比喻为缓冲存储器，可以设置于充电站与电网之间。

不过关于超级电容技术究竟何时或是否能发挥其潜力，Juliussen的预测相当保守；他坦承上述的应用情境可能是“遥不可及”，但又表示：“你永远不知道会发生什么事。”

IDTechX的看法就此前景乐观，该机构预测的超级电容技术将进行分类，物联网与数据中心应用需求不断增长而起飞。而既然任何东西都离不开电力，电动车快速充电也会是一大卖点，超级电容技术的成功在望。

预测2041年的各区域市场超级电容制造商数量

举例来说，IDTechX预测未来的超级电容将使城市轻轨交通以及公交车网路在20秒完成充电，并减少替换昂贵电池的次数，从而回收昂贵材料的需求。

因为能量密度，仍是电力电子应用中非常关键的设计考量，目前这方面电池仍然胜过超级电容；以每公斤瓦特-小时（Wh / kg）表现来看，现今超级电容的能量密度接近低阶电池技术，仅高于10 Wh / kg一点点；“负重（承重）超级电容的容量密度最差，但有很大的利用空间。”

目前来看 ，比起被取代，未来电池技术和超级电容的组合使用趋势会更明显。

IDTechX也预测了一系列混合性的组合的可能，例如电容与超级电容的组合，或者电池与超级电容的组合，将实现快速无线充电等应用。

到目前为止，IDTechX估计超级电容已经取代了约10％的昂贵锂离子电池，而且将很快让铅酸电池送上灭绝之路；“超级电容技术的改善以及市场推展目前速度很快，在接下降20年将会有很多大规模的进展与颠覆。

原文发布于ESM姊妹网站EE Times 编译：Judith Cheng 责编：Elaine Lin